Diseño y construcción de un contador proporcional de flujo de gas con aplicación en espectroscopia Mössbauer

Se presentan los criterios de diseño, construcción y los parámetros de operación de un contador proporcional de flujo de gas para la implementación de la técnica de espectroscopia Mössbauer de electrones de conversión integral (ICEMS). El detector opera en conjunto con un sistema de detección multicanal y una fuente de radiación γ de alta energía 57Co. Se utilizó como gas multiplicador un flujo constante de una mezcla 5% de CH4 en He, el cual aumentó la intensidad de la señal y protegió la superficie de la muestra de descargas eléctricas. En el diseño se consideró un filtro interior para rayos X de baja energía que favoreció la colección de datos, con lo cual se registró un menor ruido de fondo y se logró optimizar el volumen de gas consumido. Con este detector ICEMS construido se pueden caracterizar eficientemente las propiedades magnéticas y estados de oxidación (interacciones hiperfinas) tanto de materiales en volumen como en películas delgadas. La calibración del dispositivo se realizó empleando una muestra de hierro sintetizada mediante metalurgia de polvos. Se identificó exitosamente la presencia de un sexteto distintivo de la fase α-Fe con un campo hiperfino de 330 kOe y un desvío isómero de 0.312 mm/s. Se verificó la gran utilidad del contador proporcional al resolver interacciones hiperfinas magnéticas y obtener el espectro Mössbauer de una arandela comercial de acero inoxidable